ความสัมพันธ์ระหว่างความหยาบผิวและระดับความเผื่อ!

ความขรุขระของพื้นผิวเป็นดัชนีทางเทคนิคที่สำคัญซึ่งสะท้อนถึงข้อผิดพลาดของรูปทรงเรขาคณิตในระดับจุลภาคของพื้นผิวชิ้นส่วน และเป็นพื้นฐานหลักในการทดสอบคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วน สมเหตุสมผลหรือไม่นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพ อายุการใช้งาน และต้นทุนการผลิตของผลิตภัณฑ์

มีสามวิธีในการเลือกความหยาบผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ได้แก่ วิธีการคำนวณ วิธีทดสอบ และวิธีการเปรียบเทียบ ในการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกล วิธีที่ใช้กันมากที่สุดคือวิธีเปรียบเทียบ ซึ่งเป็นวิธีที่ง่าย รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ การประยุกต์ใช้วิธีการเปรียบเทียบนั้นต้องการวัสดุอ้างอิงที่เพียงพอ และคู่มือการออกแบบเชิงกลที่มีอยู่หลายฉบับก็มีเอกสารและวัสดุที่ครอบคลุมมากขึ้น ที่ใช้บ่อยที่สุดคือความหยาบของพื้นผิวที่เหมาะสมกับระดับความคลาดเคลื่อน

โดยทั่วไป ยิ่งข้อกำหนดความเผื่อมิติของชิ้นส่วนกลไกมีค่าน้อย ค่าความหยาบผิวของชิ้นส่วนกลไกก็จะยิ่งน้อยลง แต่ไม่มีความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ที่แน่นอนระหว่างกัน ตัวอย่างเช่น ที่จับ วงล้อบนเครื่องจักร เครื่องมือ อุปกรณ์สุขภัณฑ์ และพื้นผิวดัดแปลงของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลบางชิ้นในเครื่องจักรอาหาร พื้นผิวของชิ้นส่วนเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการประมวลผลอย่างราบรื่นมาก นั่นคือ ความต้องการความหยาบของพื้นผิวสูง แต่มีมิติ ข้อกำหนดด้านความอดทนสูงมาก ต่ำ. โดยทั่วไปแล้ว สำหรับชิ้นส่วนที่มีข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนด้านมิติ ยังคงมีความสอดคล้องกันระหว่างระดับความคลาดเคลื่อนและค่าความหยาบของพื้นผิว

ในคู่มือการออกแบบชิ้นส่วนกลไกและเอกสารเกี่ยวกับการผลิตเครื่องจักรกลบางเล่ม มีคำแนะนำมากมายเกี่ยวกับประสบการณ์และสูตรการคำนวณของความสัมพันธ์ระหว่างความหยาบผิวของชิ้นส่วนกลไกและค่าเผื่อมิติของชิ้นส่วนกลไก และมีการระบุไว้ให้ผู้อ่านเลือก แต่เช่น ตราบเท่าที่คุณอ่านอย่างละเอียด คุณจะพบว่าแม้ว่าจะใช้สูตรการคำนวณเชิงประจักษ์เดียวกันทุกประการ แต่ค่าในรายการไม่เหมือนกัน และบางค่ามีความแตกต่างกันมาก สิ่งนี้สร้างความสับสนให้กับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับสถานการณ์ นอกจากนี้ยังเพิ่มความยากในการเลือกความหยาบผิวสำหรับงานชิ้นส่วนกลไก

ในการทำงานจริง สำหรับเครื่องจักรประเภทต่างๆ กัน ชิ้นส่วนต่างๆ นั้นมีความต้องการความขรุขระของพื้นผิวที่แตกต่างกันภายใต้เกณฑ์ความเผื่อในมิติเดียวกัน นี่คือปัญหาความมั่นคงของความร่วมมือ ในกระบวนการออกแบบและผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล สำหรับเครื่องจักรประเภทต่างๆ ข้อกำหนดสำหรับความมั่นคงและความสามารถในการเปลี่ยนชิ้นส่วนจะแตกต่างกัน ในคู่มือการออกแบบชิ้นส่วนกลไกที่มีอยู่ ส่วนใหญ่จะแสดงให้เห็นสามประเภทต่อไปนี้:

ประเภทแรกส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องจักรที่มีความแม่นยำซึ่งต้องการความร่วมมือที่มีเสถียรภาพสูง กำหนดว่าขีดจำกัดการสึกหรอของชิ้นส่วนไม่ควรเกินร้อยละ 10 ของค่าเผื่อมิติของชิ้นส่วนระหว่างการใช้งานหรือหลังการประกอบซ้ำ นี่คือการใช้งานหลักบนพื้นผิวของเครื่องมือที่มีความแม่นยำ มิเตอร์ เครื่องมือวัดที่มีความเที่ยงตรง และพื้นผิวแรงเสียดทานของชิ้นส่วนที่สำคัญมาก เช่น พื้นผิวด้านในของกระบอกสูบ แกนหลักของเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ และแกนหลักของการคว้านจิ๊ก เครื่อง.

ประเภทที่สองส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเครื่องจักรที่มีความแม่นยำทั่วไป ซึ่งต้องการความเสถียรสูงของความร่วมมือ กำหนดให้ชิ้นส่วนสึกหรอไม่เกินร้อยละ 25 ของค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นส่วน และต้องการพื้นผิวสัมผัสที่ดีมาก ส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องจักร เครื่องมือ พื้นผิวที่ประกบกับตลับลูกปืนเม็ดกลม รูพินเทเปอร์ และพื้นผิวสัมผัสที่มีความเร็วค่อนข้างสูง เช่น พื้นผิวที่ประกบกันของตลับลูกปืนแบบเลื่อน พื้นผิวการทำงานของฟันเฟือง เป็นต้น

ประเภทที่สามใช้สำหรับเครื่องจักรทั่วไปเป็นหลัก โดยกำหนดให้ขีดจำกัดการสึกหรอของชิ้นส่วนกลไกไม่เกินร้อยละ 50 ของค่าความคลาดเคลื่อนด้านมิติ และไม่มีพื้นผิวสัมผัสของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่สัมพัทธ์ เช่น ฝาครอบกล่อง ปลอกหุ้ม พื้นผิวที่ต้องการ หน้าสัมผัส กุญแจ และรูกุญแจ พื้นผิวการทำงาน พื้นผิวสัมผัสที่มีความเร็วการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ต่ำ เช่น รูตัวยึด บูช พื้นผิวการทำงานที่มีรูเพลาล้อ ตัวลด ฯลฯ

ที่นี่ เราทำการวิเคราะห์ทางสถิติของค่าตารางต่างๆ ในคู่มือการออกแบบกลไก และแปลงมาตรฐานแห่งชาติเดิมสำหรับความขรุขระของพื้นผิว (GB{{0}}) เป็นมาตรฐานแห่งชาติใหม่ (GB1031-83) ประกาศใช้โดยมาตรฐานสากล ISO ในปี 1983 ) โดยใช้พารามิเตอร์การประเมินที่ต้องการ นั่นคือ ค่าเบี่ยงเบนค่าเฉลี่ยเลขคณิตของเส้นโครงร่าง Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx และใช้ชุดค่าตัวเลขชุดแรกที่ Ra ต้องการ ความสัมพันธ์ระหว่างความขรุขระของพื้นผิว Ra และค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของมิติ IT จะถูกสรุปเป็น
ระดับ 1: Ra มากกว่าหรือเท่ากับ 1.6 Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.008×IT
Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ {{0}}.8Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.010×IT
ประเภทที่ 2: Ra มากกว่าหรือเท่ากับ 1.6 Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.021×IT
Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ {{0}}.8Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.018×IT
ระดับ 3: Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.042×IT
แสดงรายการนิพจน์เชิงสัมพันธ์สามรายการด้านบน ดังแสดงในตารางที่ 1 ตารางที่ 2 และตารางที่ 3

ในการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกล เมื่อเลือกค่าความหยาบของพื้นผิวตามค่าเผื่อมิติ ควรเลือกค่าตารางที่สอดคล้องกันตามประเภทของเครื่องจักร

ควรสังเกตว่า Ra ในตารางใช้ค่าของอนุกรมแรก ในขณะที่ค่าจำกัดของ Ra มาตรฐานแห่งชาติแบบเก่าคือค่าของอนุกรมที่สอง เวลาแปลงจะมีปัญหาเรื่องค่าตัวเลขบนและล่าง ในตาราง เราใช้ระดับบนสำหรับค่าในตาราง เนื่องจากมีประโยชน์ในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ และระดับล่างสำหรับค่าแต่ละค่า เนื้อหาและรูปแบบของตารางที่สอดคล้องกับเกรดความคลาดเคลื่อนและความหยาบของพื้นผิวของมาตรฐานแห่งชาติแบบเก่านั้นค่อนข้างซับซ้อน สำหรับเกรดความอดทนเดียวกัน ขนาดเดียวกัน ขนาดพื้นฐานเดียวกัน ค่าความหยาบผิวของรูและเพลาจะแตกต่างกัน และค่าของประเภทความพอดีที่แตกต่างกันก็แตกต่างกันเช่นกัน เนื่องจากค่าความคลาดเคลื่อนของค่าความคลาดเคลื่อนเดิมและความพอดีมาตรฐาน (GB159-59) เกี่ยวข้องกับปัจจัยข้างต้น ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานแห่งชาติใหม่ในปัจจุบันและความเหมาะสม (GB1800-79) มีค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานเดียวกันสำหรับแต่ละมิติพื้นฐานในระดับความคลาดเคลื่อนเดียวกันและส่วนขนาดเดียวกัน ซึ่งทำให้ตารางความสอดคล้องระหว่างระดับความคลาดเคลื่อนและความหยาบของพื้นผิวง่ายขึ้นอย่างมาก และยังเป็นวิทยาศาสตร์และสมเหตุสมผลมากขึ้น

ในงานออกแบบ ในการวิเคราะห์ขั้นสุดท้าย การเลือกความหยาบของพื้นผิวต้องดำเนินการจากความเป็นจริงและวัดฟังก์ชันพื้นผิวและความประหยัดในกระบวนการของชิ้นส่วนอย่างเต็มที่ เพื่อทำการเลือกที่สมเหตุสมผล เกรดความคลาดเคลื่อนและค่าความหยาบของพื้นผิวที่ระบุในตารางสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการออกแบบได้